功和内能ppt课件

温馨提示:
(1)内能是物体所具有的,对于物体中的某一个具体分子,无内能 可言。 (2)做功方式的多样性决定了能量转化方式的多样性,不同形式 的功对于内能的变化是等效的。 (3)气体自由膨胀时,气体与外界相互不做功,因此这种情况下气 体体积增大没有外界阻力,也就不需要对外界做功。
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【例1】 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨 胀过程。设气体分子间的势能可忽略,则在此过程
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1.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功 方式无关，仅与做功数量有关；
2.在热力学系统的绝热过程中,外界对系统所做的功 仅由过程的始末两个状态决定,不依赖于做功的具体 过程和方式.
类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定， 与物体的运动路径无关？
重力
重力做功对应重力势能
电场力
电场力做功对应电势能（电能）
绝热过程: 系统只由于外界对它做功而与外界交换能
量,它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程 4
叫绝热过程.
任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状 态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝 热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为 系统的内能.
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【例3】如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热 （即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可 以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力， 使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。 若忽略活塞与器壁间的摩擦力，则被密封的气体
（C）
A.温度升高，压强增大，内能减小 B.温度降低，压强增大，内能减小 C.温度升高，压强增大，内能增加 D.温度降低，压强减小，内能增加
在第七章中我们曾经学习过内能的概念是什么呢？ 当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有 何关系？
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的
增加量: △U= U2 - U1 就等于外界对系统所做的功W，即： △U=W
功是能量变化的量度
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实验表明：
绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能增加;
绝热过程中,物体对外界做功,物体的内能减少.
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压缩空气使棉花点燃、搓手取暖说明什么? 对物体做功可以改变物体温度
对手哈气取暖、冷热水相兑变成温水说明什么? 传热可以改变物体温度
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
温度变时分子动能变，体积变时分子势能变， 因此物体的内能决定于它的温度和体积，但是这句 话却不能作为判断两物体内能大小的依据。如两物 体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系。 再如，00C的冰熔化成00C水体积减小，不能就此认 为其势能也减小，而应该从改变内能的方式上分析, 冰熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所 增加的只是分子的势能
中( D )
A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增大 B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减小 C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增大 D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减小
触类旁通:若本题中气体是在真空中发生绝热膨胀, 不考虑分子势能,气体的内能如何变化?
答案:不变(因气体在真空中绝热膨胀,无法对外做功, 故内能不变)。
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1.系统指的是什么？
实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体， 那么我们的系统也就是这两部分气体。
2.出现了什么现象？ 呈现雾状
3.为什么会呈现上述现象？
当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使 得系统的内能增加，温度升高，压强增大，使瓶 塞从瓶口中喷出。看到雾状物的原因在于，在塞 子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减 少，温度下降，水蒸汽（或酒精蒸气）有一部分 被液化成小液滴。
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【例2】（多选）如图所示，活塞将汽缸分成甲，乙 两气室，汽缸，活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏 气。以E甲、E乙分别表示甲，乙两气室中气体的内能， 则在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的
是（ ABC ）
A.E甲不变，E乙减小 B.E甲不变，E乙增大 C.E甲增大，E乙不变 D.E甲增大，E乙减小 E.甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量
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